Біохімія

1.Біологічне значення і класифікація вуглеводів, їх фізико-хімічні властивості.

Вперше термін "вуглеводи" був запропонований професором К.Г. Шмідтом в 1844 р. Вуглеводи утворюються в рослинах при фотосинтезі і надходять в організм головним чином з рослинними продуктами. При надходженні з їжею достатньої кількості вуглеводівамінокислоти лише в незначній мірі використовуються в організмі як енергетичний матеріал. Поряд з основною енергетичної функцією вуглеводи беруть участь у пластичному обміні. Вуглеводи надають антикетогенну дію, стимулюючи окислення ацетілкоензіма А, що утворюється при окисленні жирних кислот. Основним джерелом вуглеводів у харчуванні людини є рослинна їжа, і тільки лактоза і глікоген містяться в продуктах тваринного походження. Основна функція вуглеводів - забезпечення енергією всіх процесів в організмі. Клітини здатні отримувати з вуглеводів енергію, що при їхньому окислюванні, тобто "Згоранні", так і в анаеробних умовах (без доступу кисню).Обмін вуглеводівтісно пов'язаний з обміном жирів і білків, що забезпечує їх взаємні перетворення.  Біль у м'язах після важкої роботи - результат дії на клітини молочної кислоти, яка утворюється при анаеробному розпаді вуглеводів, коли для забезпечення роботи м'язових клітин не вистачає кисню, що надходить з кров'ю. Вони є складовою частиною молекул деяких амінокислот, беруть участь у побудові ферментів, освіті нуклеїнових кислот, є попередниками утворення жирів, імуноглобулінів, що грають важливу роль в системі імунітету, і глікопротеїдів - комплексів вуглеводів і білків, які є найважливішими компонентами клітинних оболонок. Гіалуронова кислота і інші мукополісахариди утворюють захисну прошарок між усіма клітинами, з яких складається організм.

Біологічне значення вуглеводів:

Вуглеводи виконують пластичну функцію, тобто беруть участь у побудові кісток, клітин, ферментів. Вони складають 2-3% від ваги.

Вуглеводи є основним енергетичним матеріалом. При окисленні 1 грама вуглеводів виділяються 4,1 ккал енергії і 0,4 г води.

У крові міститься 100-110 мг глюкози. Від концентрації глюкози залежить осмотичний тиск крові.

Пентози (рибоза і дезоксирибоза) беруть участь у побудові АТФ.

Вуглеводи виконують захисну роль в рослинах.

Розрізняють дві основні групи вуглеводів: прості і складні. До простих вуглеводів відносяться глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза, лактоза та мальтоза. До складних - крохмаль, глікоген, клітковина і пектинові речовини.

Вуглеводи поділяються на моносахариди (прості), олігосахариди і полісахариди (складні).

1. Моносахариди(глюкоза,фруктоза,галактоза,маноза).

2. Олігосахариди(Дисахариди,сахароза (звичайний цукор, тростинний чи буряковий),мальтоза,изомальтоза,лактоза,лактулоза).

3.Полісахаріди(декстрин,глікоген,крохмаль,целюлоза,галактоманнани).

2. Амінокислоти-структурні компоненти білків. Їхня класифікація та фізико-хімічні властивості.

Амінокислоти – похідні карбонових кислот, у вуглеводневому радикалі яких один або кілька атомів Гідрогену заміщені на аміногрупу.

Залежно від природи вуглеводневого радикала, розрізняють аліфатичні та ароматичні амінокислоти. Найбільше значення мають амінокислоти аліфатичного ряду, які, зокрема, входять до складу білків.

Є 20 білкових амінокислот і 300,які не є білковими,вони синтезуються у рослинних об’єктах.

За будовою їхнього бічного радикалу,амінокислоти поділяють на:

-Гідрофобні амінокислоти (неполярні):серин,оксипролін серин

- Гідрофільні незаряджені (полярні) амінокислоти. Радикали таких амінокислот містять у своєму складі полярні угруповання: ):гліцин,валін,ізоліцин

гліцин

Амінокислоти – безбарвні тверді кристалічні речовини, переважно добре розчинні у воді і практично нерозчинні в органічних розчинниках. Вони мають високі температури плавлення, багато з них солодкі на смак.

Хімічні властивості.

Амінокислоти відносять до гетерофункціональних сполук, тобто сполук, які містять різні функціональні групи. В молекулі таких сполук кожна з функціональних груп, як правило, виявляє властивості, притаманні даному класу. Крім того, функціональні групи можуть впливати на властивості одна одної, що веде до прояву такими сполуками ряду специфічних властивостей, які є наслідком комбінації цих груп у молекулі.

-Взаємодія з кислотами та лугами. Амінокислоти – типові амфотерні сполуки: взаємодіють з кислотами з утворенням солей за NH2-групою (основні властивості); взаємодіють з лугами, утворюючи солі за СООН-групою.

-Взаємодія зі спиртами. Амінокислоти реагують зі спиртами в присутності газоподібного хлороводню. При цьому утворюються відповідні солі естерів, з яких виділяють вільний естер шляхом додавання слабких основ.

-Утворення пептидів. Амінокислоти можуть реагувати між собою: одна кислота взаємодіє карбоксильною групою, інша – аміногрупою, при цьому виділяється молекула води. Ці амінокислоти можуть бути однаковими або різними. Зв’язок між амінокислотами здійснюється за рахунок СОNH-групи, яку називають амідною, а в хімії білків – пептидною групою або пептидним зв’язком. Відповідно продукти такої взаємодії називають пептидами. Якщо сполучені між собою дві амінокислоти, вони утворюють дипептид.